空间光调制器价格改变灰度值,光功率怎么变化

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纯相位液晶空间光调制器相位调制特性的优化
徐展斌, 等:纯相位液晶空间光调制器相位调制特性的优化165究领域的应用也日趋活跃[7 11]. 所有这些应用都涉及到器件的相位调制特性, 相位调制特性直接关系到该器件使用的效果. 笔者对浙江师范大学信息光学研究所购买的美国B NS 公司生产的专利产品M ode l PF512纯相位液晶空间光调制器的相位调制特性进行了测量, 并对器件的客户查找表进行了修正. 1 M odel PF512的相位调制原理
纯相位液晶空间光调制器的核心部件向列相液晶是一种单轴双折射晶体, 光轴平行于液晶分子长轴排列的平均方向. 当对液晶施加外部电场时, 液晶分子发生倾斜, 使得非寻常光的折射率发生变化, 而寻常光的折射率不发生改变, 进而导致光线的2个偏振分量通过液晶层后产生了相位差. 当SL M 上每个像素被加上不同的电压时, 它就会对读出光进行相应的相位调制. 美国B NS 公司生产的M odel PF512LCSL M 采用256阶的灰度图像来控制加在液晶上的电压, 进而控制相位改变. 由于该器件的像素为512 512, 所以用512 512像素256阶灰度的图像作为写入信号来控制SL M 的相位改变量.
由于器件本身相位调制对灰度的响应是非线性的, 为了使用器件的方便, 该LCSL M 随机软件中提供了一个客户查找表(LUT ). 通过这个L UT , 将输入的灰度图像的每个像素的灰度转换成另外一个新的灰度值, 再用这个新的灰度去控制加在液晶上的电压, 从而实现输入图像灰度与相位调制量之间近似的线性关系. 这样在设计写入灰度图像的时候就不需要考虑该器件的相位调制特性. 但厂家提供的客户查找表往往是针对批次产品的, 对于具体某个调制器, L UT 存在误差, 这种误差将导致调制器的衍射效率下降, 信噪比降低
2 相位调制特性测量方法
相位调制特性的测量可以采用泰曼 格林
干涉的方法. 实验装置如图1所示, LCSL M 代
替干涉仪的一个反射镜, 氦氖激光经显微物
镜 针孔 准直透镜后得到平行光, 平行光透
过偏振片后, 经分光镜一路作为参考光经反射
镜入射至CCD, 另一路经LCSL M 后反射, 两路
光干涉, CCD 采集干涉条纹.
在实验中, 为了引入相对参考, 写入空间
光调制器的是上半部分灰度为某一值h 、下半图1 相位调制特性测试光路图
部分灰度为0的灰阶图像, 如图2(a) 所示. 空间光调制器的输出光与参考光发生干涉, 由于SL M 对不同灰度图案的相位响应不同, CCD 接收到的图案的上下两部分干涉条纹发生相对平移, 如图2(b) 所示. 上下条纹平移一个条纹即改变了2 的相位, 上下条纹的移动量与条纹宽度的比值再乘以2 就是SL M 对上下部分灰度的相位响应差.
为了精确地测量干涉条纹移动量, 选择亮条纹的中心线作为测量基准. 得到亮条纹的中心线的方法是, 对CCD 采集到的干涉图案利用M atlab 软件进行图像形态学处理. 首先, 从干涉图中截取用来计算的部分, 如图2(c) 所示. 然后, 根据图像的灰度情况, 选择合适的阀值进行图像二值化处理, 如图2(d) 所示. 第3步, 选择适当的结构函数和参数对图像进行开运算, 如图2(e) 所示, 减少条纹的毛刺, 同时保持条纹有一定宽度. 第4步, 选择适当的参数进行骨骼提取, 如图2(f) 所示, 保证得到的单像素宽度条纹基本上没有横向毛刺和断点. 这样就得到了单像素亮条纹的中心线, 测量条纹移动量的最后一步就是截取中心线的稳定部分的横坐标, 如图2(g) 所示, 并进行相减. 截取中心线的稳定部分的横坐标主要是考
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干涉法测量液晶空间光调制器的相位调制特性
研究一种基于干涉法测量液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性.利用合适的光路将一束激光分成两束并分别经过LCSLM,通过改变LCSLM中局部图像的灰度值,使其中一束光的相位发生变化,另一束保持不变.经过LCSLM后,两束光形成干涉条纹并被CCD接收,再根据干涉理论分析出SLM的相位调制特性.实验结果表明该SLM调制的相位与灰度值非线性关系,该方法能有效测出任意透射式LCSLM的相位调制特性.
ZHAI Zhongsheng
LV Qinghua
YAN Changwen
WANG Xuanze
YANG Liangen
XU Zhongbao
作者单位：
湖北工业大学机械工程学院,武汉,430068
湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,武汉430068;湖北工业大学理学院,武汉430068
年，卷(期)：
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在线出版日期：
基金项目：
国家自然科学基金资助课题
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